(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
弁／センサ組立体において、
チャンバの開口をシールする第１の位置と、少なくとも基板ハンドラのブレードを、前記チャンバの開口を通して伸ばすことを可能にする第２の位置との間を運動可能なドア組立体と、
前記ドア組立体を前記チャンバへ結合する取付け機構と、
基板の存在を検出するようになっており、前記ドア組立体の少なくとも一部分を通して通信する送信器及び受信器を有するセンサシステムと、
を備え、
前記取付け機構は、前記送信器及び受信器が前記取付け機構を通して通信することを可能にするビューポートを含むことを特徴とする弁／センサ組立体。
【請求項２】
前記開口は、前記チャンバのスリットであることを特徴とする請求項１に記載の弁／センサ組立体。
【請求項３】
前記開口は、転送チャンバのスリットであることを特徴とする請求項２に記載の弁／センサ組立体。
【請求項４】
前記取付け機構は、前記チャンバの底に結合されていることを特徴とする請求項１に記載の弁／センサ組立体。
【請求項５】
前記取付け機構は、前記開口をカバーするように前記チャンバに結合されていることを特徴とする請求項１に記載の弁／センサ組立体。
【請求項６】
前記送信器は光ビームを送信し、前記受信機器は前記光ビームを受信して検出するようになっていることを特徴とする請求項１に記載の弁／センサ組立体。
【請求項７】
前記ドア組立体は、ある角度で運動するシール用表面を有する角度付きドア組立体からなることを特徴とする請求項１に記載の弁／センサ組立体。
【請求項８】
前記ドア組立体は、垂直に運動するシール用表面を有する垂直ドア組立体からなることを特徴とする請求項１に記載の弁／センサ組立体。
【請求項９】
前記取付け機構は、前記シール用表面を収容していることを特徴とする請求項８に記載の弁／センサ組立体。
【請求項１０】
前記取付け機構は、送信器及び受信器の少なくとも一方を格納する位置を含むことを特徴とする請求項８に記載の弁／センサ組立体。
【請求項１１】
前記取付け機構は、送信器及び受信器の両方を格納する位置を含むことを特徴とする請求項８に記載の弁／センサ組立体。
【請求項１２】
前記送信器は光ビームを送信し、前記受信器は前記光ビームを受信して検出するようになっていることを特徴とする請求項１に記載の弁／センサ組立体。
【請求項１３】
前記受信器は、前記光ビームが基板によって遮られない時に前記光ビームを受信するように配置されていることを特徴とする請求項１２に記載の弁／センサ組立体。
【請求項１４】
前記受信器は、前記光ビームが基板から反射した時に前記光ビームを受信するように配置されていることを特徴とする請求項１２に記載の弁／センサ組立体。
【請求項１５】
前記送信器及び受信器の少なくとも一方は、前記取付け機構に結合されていることを特徴とする請求項１に記載の弁／センサ組立体。
【請求項１６】
前記受信器に結合されているコントローラを更に備え、前記コントローラは、前記チャンバ内に配置されている基板ハンドラ上の基板の存在を検出して前記基板が前記基板ハンドラのブレード上に心合わせされているか否かを決定するコンピュータプログラムコードを有していることを特徴とする請求項１に記載の弁／センサ組立体。
【請求項１７】
前記コントローラは、もし前記基板が前記基板ハンドラのブレード上に心合わせされていなければ、基板ペデスタル上の前記基板の配置を調整するコンピュータプログラムコードを更に備えていることを特徴とする請求項１６に記載の弁／センサ組立体。
【請求項１８】
開口を有するチャンバと、
前記チャンバに結合されている弁／センサ組立体と、
を備え、
前記弁／センサ組立体は、
前記チャンバの開口をシールする第１の位置と、少なくとも基板ハンドラのブレードを、前記チャンバの開口を通して伸ばすことを可能にする第２の位置との間を運動可能なドア組立体と、
前記チャンバに結合されている取付け機構と、
基板の存在を検出するようになっており、前記ドア組立体の少なくとも一部分を通して通信する送信器及び受信器を有するセンサシステムと、
を含み、
前記受信器に結合されており、基板ハンドラ上の基板の存在を検出して前記基板が前記基板ハンドラのブレード上に心合わせされているか否かを決定するコンピュータプログラムコードを有するコントローラ、
を更に備えていることを特徴とするシステム。
【請求項１９】
弁／センサ組立体において、
チャンバの開口をシールする第１の位置と、少なくとも基板ハンドラのブレードを、前記チャンバの開口を通して伸ばすことを可能にする第２の位置との間を運動可能なドア組立体と、
前記ドア組立体を前記チャンバへ結合するようになっており、ビューポートを有する取付け機構と、
基板の存在を検出するようになっていて、前記取付け機構のビューポートを通して通信する送信器及び受信器を有するセンサシステムと、
を備えていることを特徴とする弁／センサ組立体。
【請求項２０】
開口を有するチャンバと、
前記チャンバに結合されている弁／センサ組立体と、
を備え、
前記弁／センサ組立体は、
前記チャンバの開口をシールする第１の位置と、少なくとも基板ハンドラのブレードを、前記チャンバの開口を通して伸ばすことを可能にする第２の位置との間を運動可能なドア組立体と、
前記チャンバに結合されており、ビューポートを有する取付け機構と、
基板の存在を検出するようになっており、前記取付け機構のビューポートを通して通信する送信器及び受信器を有するセンサシステムと、
前記受信器に結合され、基板ハンドラ上の基板の存在を検出して前記基板が前記基板ハンドラのブレード上に心合わせされているか否かを決定するコンピュータプログラムコードを有するコントローラと、
を備えていることを特徴とするシステム。
【請求項２１】
ドア組立体において、
チャンバの開口をシールする第１の位置と、少なくとも基板ハンドラのブレードを、前記チャンバの開口を通して伸ばすことを可能にする第２の位置との間を運動可能なドア組立体と、
前記ドア組立体を前記チャンバに結合するようになっており、ビューポートを有する取付け機構と、
を備え、
前記ビューポートは、基板の存在を検出するように少なくとも１つの送信器及び少なくとも１つの受信器が前記取付け機構の前記ビューポート通して通信できるようにする、
ことを特徴とするドア組立体。
【請求項２２】
チャンバの開口をシールする第１の位置と、少なくとも基板ハンドラのブレードを、前記チャンバの開口を通して伸ばすことを可能にする第２の位置との間を運動可能なドア組立体と、
前記チャンバに結合されている取付け機構と、
基板の存在を検出するようになっており、前記ドア組立体の少なくとも一部分を通して通信する送信器及び受信器を有するセンサシステムと、
を備えている弁／センサ組立体を有するチャンバを準備するステップと、
基板ハンドラを用い、前記チャンバの開口を通して基板を輸送するステップと、
前記センサシステムを用い、前記基板が前記基板ハンドラ上にあるか否かを検出するステップと、
を含むことを特徴とする方法。
【請求項２３】
前記基板が前記基板ハンドラのブレード上に心合わせされているか否かを決定するステップを更に含むことを特徴とする請求項２２に記載の方法。
【請求項２４】
もし前記基板が前記基板ハンドラのブレード上に心合わせされていなければ、基板ペデスタル上の前記基板の配置を調整するステップを更に含むことを特徴とする請求項２３に記載の方法。
【請求項２５】
チャンバの開口をシールする第１の位置と、少なくとも基板ハンドラのブレードを、前記チャンバの開口を通して伸ばすことを可能にする第２の位置との間を運動可能なドア組立体と、
前記チャンバに結合されている取付け機構と、
基板の存在を検出するようになっており、前記ドア組立体の少なくとも一部分を通して通信する送信器及び受信器を有するセンサシステムと、
を備えている弁／センサ組立体を有するチャンバを準備するステップと、
基板ハンドラを用い、前記チャンバの開口を通して基板を輸送するステップと、
前記基板が前記基板ハンドラの.ブレード上に心合わせされているか否かを決定するステップと、
もし前記基板が前記基板ハンドラのブレード上に心合わせされていなければ、基板ペデスタル上の前記基板の配置を調整するステップと、
を含むことを特徴とする方法。
【請求項２６】
チャンバの開口をシールする第１の位置と、少なくとも基板ハンドラのブレードを、前記チャンバの開口を通して伸ばすことを可能にする第２の位置との間を運動可能なドア組立体と、
前記チャンバに結合され、ビューポートを有する取付け機構と、
基板の存在を検出するようになっており、前記取付け機構のビューポートを通して通信する送信器及び受信器を有するセンサシステムと、
を備えている弁／センサ組立体を有するチャンバを準備するステップと、
基板ハンドラを用い、前記チャンバの開口を通して基板を輸送するステップと、
前記センサシステムを用い、前記基板が前記基板ハンドラ上にあるか否かを検出するステップと、
を含むことを特徴とする方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は検出技術に関し、詳述すれば、半導体ウェハを検出するために使用される検出技術に関する。
【０００２】
【従来の技術】
半導体ウェハは、複数のチャンバからなる自動化された製造ツール内で処理される。図１Ａは、自動化された半導体デバイス製造ツール１１の関連部分の概要を示す上面図である。図１Ａに例示した製造ツール１１は、第１の転送チャンバ１３及び第２の転送チャンバ１５を含んでいる。ウェハを支持できるブレード（図示せず）を各々が有する第１及び第２のウェハハンドラ１７、１９がそれぞれ、第１の転送チャンバ１３及び第２の転送チャンバ１５内に収容されている。第１の転送チャンバ１３及び第２の転送チャンバ１５は共にモノリシックであり、それらにはいろいろなチャンバが結合されている。
【０００３】
１対のロードロック２１、２３、及び１対の通過チャンバ２５、２７が、第１の転送チャンバ１３に結合されている。脱ガスチャンバ又は酸化物エッチングチャンバ（破線で示されている）のような他のチャンバも、第１の転送チャンバ１３に結合することができる。通過チャンバ２５、２７、及びさまざまな半導体デバイス製造プロセス（例えば、化学蒸着、スパッタ堆積等）を遂行するように構成されている複数の処理チャンバ２９、３１、３３、及び３５が第２の転送チャンバ１３に結合されている。コントローラ３６は、製造ツール１１内におけるウェハの転送及び処理を制御する。
【０００４】
相互汚染を防ぐために、またいろいろなチャンバの内部で遂行されるプロセスに従ってこれらのチャンバを異なる圧力に維持するために、典型的には各チャンバの環境は、隣接するチャンバの環境から選択的に隔離しなければならない。このような選択的隔離を達成するために、ウェハハンドラ１７、１９の一方を伸ばしてウェハをチャンバ内へ、及びチャンバから輸送するためのスリット（図示せず）が各チャンバに設けられている。各チャンバのスリットは、ドア組立体３７を用いて選択的にシールされる（典型的に、真空応用に対してはスリット弁と称し、非真空応用に対してはゲート弁と称している）。
【０００５】
ウェハハンドラ１７、１９はスリットを通して、及び種々のチャンバを通してウェハを輸送するが、ウェハの破壊又は損傷（ウェハの落下、又はチャンバ成分への衝突を因とする）を防ぎ、ウェハをウェハペデスタル上に適切に配置し、処理中にウェハペデスタル上に材料が堆積するのを防ぎ、そしてウェハ上へ堆積される材料層の完全なカバレッジを保証する等のために、ウェハは各ウェハハンドラ１７、１９のブレード上に正確に位置決めしなければならない。従って、ウェハを正確に位置決めするために（ウェハの損傷／破壊、又はウェハペデスタル上への堆積を防ぎ、ウェハ上への材料層の完全カバレッジを保証する等のために）、製造ツール内にはウェハの位置を決定するための多くのウェハ検出デバイス（例えば、センサシステム）が存在している。これらのセンサシステムは、典型的には転送チャンバ１３、１５内に配置されているが、センサシステムは他のチャンバ内に配置することもできる。
【０００６】
従来、２つの主要な型のセンサシステムが製造ツール内に使用されてきた。両システムは、ウェハがあるチャンバへ挿入される時に、及び／又はチャンバから取り出される時にウェハの位置を検出するセンサを使用している。第１のシステムにおいては、センサは処理チャンバの外側に取付けられており、処理チャンバ内に設けられた石英窓を通してウェハの位置を監視する。つまり、ウェハは、ウェハが処理チャンバを出入する時に石英窓を通して観察されるのである。第２のシステムでは、センサは転送チャンバ内に取付けられており、ウェハが転送チャンバを出入する時にウェハの位置を監視する。これら２つの従来技術のセンサシステムは、個々に、又は組合わせて製造ツール１１内に使用することができる。
【０００７】
これらの両方の型のセンサシステムは欠陥を有している。第１のセンサシステムについて言えば、処理中に材料が石英窓上に堆積してセンサの解像力／精度に影響を与える恐れがある。第２のセンサシステムについて言えば、典型的に、センサ取付け位置を転送チャンバ内に加工しなければならない（例えば、これは潜在的に困難であり、且つ時間を消費するプロセスである）。
【０００８】
図１Ｂは、図１Ａの転送チャンバ１５の部分分解斜視図であって、別の従来技術のセンサシステムを説明するのに有用な図である。図１Ａの転送チャンバ１３も同じように構成されている。
【０００９】
上述したように、従来技術によるセンサシステムの１つでは、センサは転送チャンバ内に取付けられ、ウェハが転送チャンバを出入する時のウェハの位置を監視することができる。例えば、図１Ｂでは、複数の送光器（光送信器）３９ａ−ｂ（破線で示す）が転送チャンバ１５の蓋４１に（例えば、１つ又はそれ以上の石英窓、即ちビューポート（図示せず）に）取付けられており、光ビーム４４ａ−ｂ（破線で示す）を発生して転送チャンバ１５の底４３に向けて導く。複数の受光器（光受信器）４５ａ−ｂ（例えば、光検出器）が転送チャンバ１５の底４３に取付けられており（例えば、底４３は受光器４５ａ−ｂを受入れるように加工されている）、送光器３９ａ−ｂが生成した光ビーム４４ａ−ｂを受信する。
【００１０】
ウェハハンドラ１９のブレードＢ（破線で示す）上に位置決めされたウェハＷによって光ビーム４４ａ−ｂが遮られる時点（例えば、ウェハＷが転送チャンバ１５のスリット４７を通して挿入されて位置決めされる時点、及び／又はウェハが転送チャンバ１５のスリット４７を通して走行する時点）を監視することによって、従来の技術によりブレードＢ上のウェハ４７の位置を決定することができる。
【００１１】
ウェハ位置を決定するために、光ビーム４４ａ−ｂがウェハＷから受光器４５ａ−ｂに向かって反射されるようになっている反射式のシステム（例えば、もし送光器３９ａ−ｂ及び受光器４５ａ−ｂの両者が、蓋４１又は底４３の何れかに取付けられていれば）も使用することができる。何れにしても、蓋４１及び底４３の一方又は両方を加工する必要がある。
【００１２】
オンザフライ（ＯＴＦ）センターファインダと名付けられた従来のシステムにおいては、送光器３９ａ−ｂ及び受光器４５ａ−ｂを使用して、ウェハハンドラ１９が回転する際のウェハＷを感知し、それに基づいてウェハの中心情報を決定する。典型的には３つの送光器及び受光器が使用される。伝統的に、３つの送光器は、転送チャンバ１５の底４３に、そして転送チャンバ１５の外側に取付けられている。底４３には孔があけられていて、送光器からの光ビームが転送チャンバ１５内へ走行できるようにしてある。典型的には３つの受光器が転送チャンバ１５の蓋４１に、そして転送チャンバ１５の外側の取付けられている。蓋４１には孔があけられていて、送光器からの光ビームが受光器まで走行できるようにしてある。
【００１３】
動作中、ＯＴＦセンターファインダは、転送チャンバ１５の底４３に取付けられている送光器によって放出された光ビームがウェハＷによって遮られる時点（例えば、これらの期間中に、光ビームが受光器によって検出されなくなる時点）を、転送チャンバ１５の蓋４１に取付けられている受光器によって監視する。対応する光ビーム“遮断”信号がコントローラ（図示せず）へ送られ、コントローラはウェハハンドラ１９を回転させるモータ（図示せず）のステップカウントを決定する。次いで、コントローラはあるアルゴリズムを使用してウェハハンドラ１９の中心に対するウェハＷの中心を決定する。それによってウェハＷがスリット４７を通って走行する時に、ウェハＷを正確な位置に配置することができる。
【００１４】
転送チャンバ１５内に孔を加工する必要があることに加えて、ＯＴＦセンターファインダは他の欠陥をも有している。例えば、ウェハＷは、回転中に（光ビーム４４ａ−ｂを通過した後に）ブレードＢ上で移動する可能性がある。従ってウェハ位置決定が不正確になる恐れがある。
【００１５】
【発明が解決使用とする課題】
従って、ウェハ転送中のウェハ位置を検出するための改良された方法及び装置が要望されている。
【００１６】
【課題を解決するための手段】
本発明の第１の面によれば、ドア組立体を含む弁／センサ組立体が提供される。ドア組立体は、（１）チャンバの開口をシールする第１の位置と、（２）少なくとも基板ハンドラのブレードを、チャンバの開口を通して伸ばすことを可能にする第２の位置と、（３）ドア組立体をチャンバに結合する取付け機構とを有している。弁／センサ組立体は、基板の存在を検出するようになっていてドア組立体の少なくとも一部分を通して通信する送光器及び受光器を有するセンサシステムを更に含んでいる。
【００１７】
本発明の第２の面によれば、（１）チャンバの開口をシールする第１の位置と、（２）少なくとも基板ハンドラのブレードを、チャンバの開口を通して伸ばすことを可能にする第２の位置と、（３）ドア組立体をチャンバに結合する取付け機構とを有する弁／センサ組立体が提供され、前記取付け機構はビューポートを有している。弁／センサ組立体は、基板の存在を検出するようになっていて取付け機構のビューポートを通して通信する送光器及び受光器を有するセンサシステムを更に含んでいる。
【００１８】
システム、方法、及びコンピュータプログラム製品が、本発明のこれらの、及び他の面に従って提供される。各コンピュータプログラムプロダクトは、コンピュータにより可読な媒体からなることができる（例えば、搬送波信号、フレキシブルディスク、コンパクトディスク、ハードドライブ、等）。
【００１９】
本発明の他の特色及び面は、以下の添付図面に基づく詳細な説明からより完全に理解することができよう。
【００２０】
【発明の実施の形態及び実施例】
本発明による新規なセンサシステムでは、従来技術のウェハ位置及び／又は中心決定中に使用されるセンサ（例えば、送光器及び／又は受光器）は、転送チャンバの開口（例えば、図１Ｂのスリット４７）をシールするために使用されるドア組立体（例えば、スリット弁ブラケット）に取付けられ、そして／又はドア組立体を通して通信することができる。このようにすると、転送チャンバ内に（例えば、図１Ｂの転送チャンバ１５の底４３内に）付加的な孔又はセンサ取付け位置を加工する必要はない。センサは、ウェハが転送チャンバを出る直前に（例えば、ウェハがスリット４７へ入り、図１Ａの処理チャンバ２９−３５の１つのような処理チャンバへ走行する時に）、光ビームがウェハによって遮られるように位置決めすることができる。このようにすると、ＯＴＦセンターファインダと比較して、ウェハがセンサを通過した後に、又は転送チャンバを出た後に、ウェハはそれ程大きく移動することはない。更にセンサは、転送チャンバを出るウェハだけがセンサの光ビームを遮るように位置決めすることができる（例えば、処理チャンバ間を輸送されている他のウェハ、又はウェハハンドラの一部分は、センサの光ビームを偶発的に遮ることはできない）ので、ウェハ位置決め計算に使用されるコントローラソフトウェアが簡易化される。転送チャンバの開口当たりのセンサバンクは、１つだけでよい。
【００２１】
上述したように本発明のセンサシステムは、センサを、転送チャンバの開口をシールするドア組立体に取付けて使用する。一般的に言えば、どのような型のドア組立体も（例えば、ゲート弁組立体、スリット弁組立体等）、そのように構成することができる。本発明に従って構成されたドア組立体の数例を以下に説明する。他のドア組立体も同様に構成できることを理解されたい。
【００２２】
従来の角度付きドア組立体
図２は、図１Ａの製造ツール１１の２−２矢視部分断面図であって、角度付きドア組立体３７ａを示している。角度付きドア組立体３７ａは、図２に示すように、転送チャンバ１５の底壁１３９に対して典型的に45°の角度で（図２では、角Ｘで示されている）上下運動し、転送チャンバ１５のシール可能な開口１４３ａ（例えば、スリット）と選択的に係合してそれをシールするシール用表面３８ａを含んでいる。
【００２３】
図３Ａ−Ｂは、それぞれ、図２の角度付きドア組立体３７ａの開位置及び閉位置を示す側面図であり、角度付きドア組立体３７ａを図２よりも詳細に示している。角度付きドア組立体３７ａのシール用表面３８は、角度付きドア組立体３７ａが開口１４３ａをシールしない開位置（図３Ａ）と、角度付きドア組立体３７ａが開口１４３ａをシールする閉位置（図３Ｂ）との間を運動する。
【００２４】
図３Ａ−Ｂに示すように、開口１４３ａは弁座１６５によって取り囲まれており、角度付きドア組立体３７ａのシール用表面３８ａは弁座１６５と選択的に係合して開口１４３ａを閉じる。角度付きドア組立体３７ａのシール用表面３８ａは、Ｏリング１７２を収容するための溝（図示せず）がその中に形成されている。シール用表面３８ａは、角度付きドア組立体３７ａが閉位置（図３Ｂ）にある時に弁座１６５と接触するように位置決めされている。
【００２５】
角度付きドア組立体３７ａは、角度付きドア組立体３７ａを開位置（図３Ａ）と閉位置（図３Ｂ）との間で運動可能にする（アクチュエータ組立体１７５の）細長いシャフト部分１７３を更に含むことができる。アクチュエータ組立体１７５は、シャフト部分１７３（及び、それに結合されているシール用表面３８ａ）を開位置と閉位置との間で駆動する部分１７９を有するシリンダ１７７を含むことができる。角度付きドア組立体３７ａは、例えば、1994年11月15日付米国特許第5,363,872号に開示されているように構成することができる。
【００２６】
動作中、ウェハハンドラ１９（図１Ａ又は図１Ｂ）がウェハＷをシール可能な開口１４３ａ（例えば、図１Ｂのスリット４７）に向かって転送する。ウェハハンドラ１９がシール可能な開口１４３ａに接近すると、角度付きドア組立体３７ａのシール用表面３８ａが作動して開位置（図３Ａ）へ運動し、ウェハハンドラ１９は開口１４３ａを通してブレードを伸ばすことができるようになる。ウェハは、ウェハハンドラ１９のブレードによって別のチャンバへ転送することができる。
【００２７】
第１の弁／センサ組立体
図４は、図２−３Ｂの角度付きドア組立体３７ａに類似する角度付きドア組立体４３７を使用している本発明の第１の弁／センサ組立体４４５の斜視図である。弁／センサ組立体４４５は、図１Ａの転送チャンバ１３、１５の一方のようなチャンバ内のウェハの位置を検出することができる。
【００２８】
図４に示す弁／センサ組立体４４５は、角度付きドア組立体４３７を転送チャンバの底（例えば、図１Ｂの転送チャンバ１５の底４３）に取付けるための取付け機構４４７、センサシステム４４８、及びセンサシステム４４８に結合されているコントローラ４４９を含んでいる。角度付きドア組立体４３７は、図２−３Ｂのドア組立体３７ａに関して説明したように、図１Ｂのスリット４７のような転送チャンバ１５の種々のスリットの１つをシールするように位置決めすることができる。
【００２９】
センサシステム４４８はウェハの位置を検出し、従来技術の１つ又はそれ以上を使用することによりウェハの位置を表す信号を出力することができる。コントローラ４４９は、センサシステム４４８によって出力された信号を受信することができる。図４の実施の形態では、センサシステム４４８は、１つ又はそれ以上の発光ダイオード（ＬＥＤ）のような送光器４５１、及び１つ又はそれ以上のフォトダイオードのような受光器４５３を含む。
【００３０】
一実施の形態では、取付け機構４４７は、ボルトその他のファスナ（図示せず）によって転送チャンバ１５の底壁４３（図４に破線で示してある）に結合するように構成されている。取付け機構４４７は、転送チャンバ１５の底壁４３に結合されている水平取付けプラットフォーム４５７、及びこの水平取付けプラットフォーム４５７に結合されている２つの垂直側壁４５９ａ、４５９ｂを含むブラケットからなることができる。取付けプラットフォーム４５７及び側壁４５９ａ、４５９ｂは、（もし望むならば）材料の単一の片から加工することができる。他のどのような構成も、同様に使用することができる。
【００３１】
水平取付けプラットフォーム４５７は、角度付きドア組立体４３７が取付けられている開口（図示せず）、及びビューポート４６３を含んでいる。本発明の１つ又はそれ以上の実施の形態では、前述したように、送光器４５１と受光器４５３とはビューポート４６３を通して通信する。ビューポート４６３は例えば石英窓を含むことができ、このビューポートはそれを通して光ビームを走行させて、送光器４５１及び／又は受光器４５３を転送チャンバ１５の環境から隔離可能にしている。
【００３２】
図４の実施の形態においては、送光器４５１は転送チャンバ１５の蓋４１（例えば、転送チャンバ１５の蓋４１の外側）に取付けられ、複数の光ビーム４６５ａ−ｂを生成する。これらの光ビーム４６５ａ−ｂは、蓋４１を通して（例えば、蓋４１内の複数の孔４６７−ｂ、又は蓋４１の１つ又はそれ以上の窓又はビューポート（図示せず）を通して）ビューポート４６３へ向かって転送チャンバ１５内へ走行する。ウェハＷによって遮られない時には、光ビームはビューポート４６３を通って走行し、受光器４５３によって検出される。
【００３３】
受光器４５３は、例えば取付け機構４４７に結合するか、又はそれ以外にビューポート４６３の下に配置することができる。代替として、送光器４５１をビューポート４６３の下に配置し、受光器４５３を蓋４１に結合することができる。もし反射式のシステムを使用するのであれば、送光器４５１及び受光器４５３を取付け機構４４７に結合する（又は、それ以外にビューポート４６３の下に配置する）ことができる。何れの場合も、送光器４５１と受光器４５３とは弁／センサ組立体４４５を通して通信するので、送光器４５１と受光器４５３との間の通信を可能にするための付加的な取付け位置及び／又は孔を転送チャンバ１５の底４３内に加工する必要はない。２つより多くの、又は２つより少ない送光器及び受光器を使用できることに注目されたい。
【００３４】
動作中、ウェハＷが転送チャンバ１５を去る時に（又は、転送チャンバ１５に結合されている種々のチャンバの何れかから、ウェハＷが転送チャンバ１５へ再度進入する時に）、ウェハＷは光ビームの一方又は両方を遮る。それに応答して、信号（例えば、受光器４５３からの信号）がコントローラ４４９へ送られる。コントローラ４４９は、何等かの従来技術を使用してウェハハンドラ１９上のウェハＷの位置を計算することができる。例えば、ウェハＷのための位置値を計算することができ、それと、ウェハハンドラ１９上に適切に位置決めされたウェハのための予め記憶させてある位置値とを比較する。この比較に基づいて、ウェハのオフセット値を計算することができる。もしウェハＷが整列していなければ（例えば、もしウェハＷの位置がウェハハンドラ１９のブレードに対して離心していれば）、ウェハハンドラ１９は、ウェハＷを通過させる開口（例えば、図１Ｂのスリット４７）に対して、又は（例えば、従来のウェハ位置決め技術を使用して）ウェハＷが配置されるウェハ支持体に対してウェハＷを心合わせさせることができる。
【００３５】
上述したように、従来技術のどのようなドア組立体も本発明によるセンサシステムを用いて構成することが可能である。従って、以下に本発明の付加的な実施の形態を更に説明する。
【００３６】
第１の従来技術の垂直ドア組立体
図５は、従来技術の垂直ドア組立体３７ｂの概要側面図である。垂直ドア組立体３７ｂは、図２の角度付きドア組立体３７ａのように45°の角度で運動するのではなく、シール可能な開口５４３ｂ（例えば、図１Ｂのスリット４７）を有する表面５４４（例えば、図１Ａの転送チャンバ１５の、又は処理チャンバの表面）と平行に上下運動するシール用表面３８ｂを含んでいる。
【００３７】
垂直ドア組立体３７ｂは、シール用表面３８ｂから下方に延びる細長いシャフト部分５４７に結合されたへら状の構造５４５を含むことができる。垂直ドア組立体３７ｂは、垂直ドア組立体３７ｂが開口５４３ｂを閉塞しない降下位置（図示せず）と、シール用表面３８ｂが開口５４３ｂを閉塞する上昇位置（図５）との間で運動できるようにするへら状構造５４５の下側部分５５１に結合されている第１の空気シリンダ５４９ａを更に含むことができる。作動させられたシール用表面３８ｂが上昇位置（図５）にある時に、第２の空気シリンダ５４９ｂが下側部分５５１を押すので、シール用表面３８ｂはシール可能な開口５４３ｂに向かってピボットさせられてそれと接触する。それにより、シール用表面３８ｂはシール可能な開口５４３ｂをシールする。
【００３８】
本発明の第２の弁／センサ組立体
図６−９は、図５の垂直ドア組立体３７ｂを使用する本発明の第２の弁／センサ組立体６４５のさまざまな図である。詳述すれば、図６は本発明の第２の弁／センサ組立体６４５の側面斜視図であり、図７は本発明の第２の弁／センサ組立体６４５の平面図であり、図８は本発明の第２の弁／センサ組立体６４５の底面図であり、そして図９は転送チャンバ１５に結合された本発明の第２の弁／センサ組立体６４５の斜視図である。
【００３９】
本発明の弁／センサ組立体６４５は、取付け機構６４７、センサシステム６８８（破線で示した送光器６８８ａ及び受光器６８８ｂによって表されている）、及びセンサシステム６８８に結合されているコントローラ６４９を含むことができる。第１の、本発明の弁／センサ組立体４４５のセンサシステム４４８と同様に、センサシステム６８８は、前述した技術の１つ又はそれ以上を使用して、又は図１２−１４を参照して後述する技術の１つ又はそれ以上を使用してウェハの位置を検出することができる。コントローラ６４９は、センサシステム６８８によって出力された信号（例えば、送光器６８８ａから受光器６８８ｂへ送られる光ビームが遮られた時点を表しているセンサシステム６８８の受光器６８８ｂからの信号）を受信することができる。本発明の弁／センサ組立体６４５は、複数のセンサシステム６８８を含むことができ、送光器６８８ａは複数の光源を含むことができ、及び／又は受光器６８８ｂは複数の光検出器を含むことができる。図示した送光器６８８ａ及び受光器６８８ｂの位置は、単なる例示に過ぎない。
【００４０】
一実施の形態では、取付け機構６４７は、ボルトその他のファスナ（図示せず）によって転送チャンバ１５の側壁６８２（図９）に結合されているハウジング（例えば、転送チャンバと、別のチャンバとの間に挿入することができ、図５のドア組立体３７ｂのようなシール可能な開口と係合してそれをシールするようになっている従来のドア組立体を含む構造）を含むことができる。ハウジングは、異なるウェハサイズを受入れることが可能であり且つ異なるシール用板サイズを受入れることが可能な開口を有するアダプタブロック６８３を含むことができる。
【００４１】
図６−９の実施の形態では、アダプタブロック６８３は、６つの側を有する矩形構造からなっている。底壁６８５（図８）は、図１Ｂのスリット４７のような転送チャンバ１５の開口を選択的にシールするように、図５の垂直ドア組立体３７ｂを上下に運動可能ならしめる領域（図示せず）を有している。上壁６８９（図７）及び底壁６８５（図８）は、送光器６８８ａ及び／又は受光器６８８ｂをそれぞれ挿入できるような上側スロット６９３（図７）及び下側スロット６９５（図８）を有することができる。例えば、送光器６８８ａを上側スロット６９３（図７）内に挿入することができ、受光器６８８ｂを下側スロット６９５（図８）内に挿入することができる。反射式のセンサシステム（図１４を参照して後述）を使用する実施の形態の場合には、上側スロット６９３又は下側スロット６９５は、送光器６８８ａ及び受光器６８８ｂの両方を含むことができる。両スロット６９３、６９５は、関連する各センサを処理ツール環境から隔離するように石英窓を含むことができる。
【００４２】
上壁６８９は、ラッチング機構６９８（図７）によって本発明の弁／センサ組立体６４５の残余に結合されるビューポート６６３ｂ（図７）及び／又は取り外し可能な蓋６９７（図７）を含むことができる。ビューポート６６３ｂ（例えば、石英窓）は、ウェハが本発明の弁／センサ組立体６４５を通過する時に、妨げられずにウェハを見ることを可能にする。取り外し可能な蓋６９７は、垂直ドア組立体３７ｂを修理できるように、又はアダプタブロック６８３及び／又はセンサシステム６８８をクリーニングすることができるように、アダプタブロック６８３内へのアクセスを与える。前壁６９９（図６）及び後壁７００（図８）はそれぞれアパーチャ７０３（図６）、７０５（図８）を有しており、これらは、ウェハハンドラ１９がウェハを転送チャンバ１５と、それに結合されている別のチャンバとの間で転送する時に、ウェハハンドラ１９及びその上に位置決めされているウェハがアダプタブロック６８３を通過することができるように整列されている。
【００４３】
動作中、ウェハハンドラ１９はウェハを、シール可能な開口５４３ｂ（図５）に向けて転送する。ウェハハンドラ１９がシール可能な開口５４３ｂに接近すると、垂直ドア組立体３７ｂが作動して降下位置へ運動し、ウェハハンドラ１９のブレードが開口５４３ｂ及びアダプタブロック６８３を通って伸びることを可能にする。それによって、ウェハは本発明の弁／センサ組立体６４５を通して別のチャンバ内へ転送することが可能になる。
【００４４】
ウェハが転送チャンバ１５内にある間にその位置を検出する図４の本発明の弁／センサ組立体４４５とは異なり、図６−９の本発明の弁／センサ組立体６４５は、例えば、前述した技術の１つ又はそれ以上を、又は図１２−１４を参照して後述する技術の１つ又はそれ以上を使用して、ウェハがアダプタブロック６８３を通過する時にウェハの位置を検出する。
【００４５】
送光器６８８ａ及び受光器６８８ｂの互いに他方に対する正確な位置が既知であるので、センサシステム６８８の変数の数は減少し、較正要求を簡易化させることができる。更に、アダプタブロック６８３がモジュール化されていることから、本発明の弁／センサ組立体６４５は容易に交換又は修理することができる。
【００４６】
以上に本発明の弁／センサ組立体６４５を、図５の垂直ドア組立体３７ｂに関連して説明したが、垂直ドア組立体３７ｂの代わりに、図１０の垂直ドア組立体（以下に説明）のような他のドア組立体を使用できることを理解されたい。
【００４７】
第２の従来技術の垂直ドア組立体
図１０は、図６−９の本発明の弁／センサ組立体６４５内の垂直ドア組立体３７ｂの代わりに使用することができる代替の、従来技術の垂直ドア組立体３７ｃの分解斜視図である。上述したように、他のどのような従来技術の垂直ドア組立体も同様に使用することができる。
【００４８】
図１０に示す垂直ドア組立体３７ｃは、図５のシール可能な開口５４３ｂのようなシール可能な開口（図示せず）に向かって垂直ドア組立体３７ｃの前板１１１３を選択的に運動させる少なくとも１つの膨張可能な部材１１１１を使用している。垂直ドア組立体３７ｃは、前板１１１３に結合されている後板１１１５を更に含んでいる。膨張可能な部材１１１１は、前板１１１３と後板１１１５との間に配置され、膨張した時に前板１１１３を運動させてチャンバの開口（例えば、図１Ｂのスリット４７）と密封係合させる。垂直ドア組立体３７ｃは、1999年１月27日付米国特許出願第09/238,251号（AMAT No. 2826/ATD/MBE）に開示されているように構成することができる。本発明の弁／センサ組立体６４５は、ドア組立体３７ｂ（図５）を使用しても、又はドア組立体３７ｃ（図１０）を使用しても、同じように動作する。
【００４９】
従来技術のウェハハンドラのアーム
図１１は、図１Ａ及び１Ｂのウェハハンドラ１９によって使用可能な従来技術のアーム１１１７の概要図である。アーム１１１７は、本発明によるウェハの位置決め中及び／又は心合わせ中に使用することができる。他のどのような従来技術のウェハハンドラも、同様に使用することができる。
【００５０】
図１１に示すアーム１１１７は、リスト１１１９と、リスト１１１９に取付けられているブレード１１２１と、ブレードの近端に位置決めされている１対のグリッパ１１２３と、ブレード１１２１の先端に位置決めされている１対の突起又は“シューズ”１１２５とを含むことができる。シューズ１１２５及びグリッパ１１２３はポケット１１２７を形成するように位置決めされ、ウェハＷ（破線で示す）はポケット１１２７内に挿入することができる。ブレード１１２１は、ブレード１１２１上にウェハＷが存在していることを決定するために使用できる（以下に説明する）中心孔１１２９、及びグリッパ１１２３付近に位置決めされていて、ブレード１１２１上のウェハの位置を決定するために使用できる（これも以下に説明する）スロット１１３１を含んでいる。
【００５１】
ステッパモータ（図示せず）が作動すると、1999年11月９日付米国特許第5,980,194号に詳細開示されているグリッパ１１２３は、突起１１２５から遠去かるように後退してポケット１１２７を広げ、ウェハＷをブレード１１２１上に挿入できるようにする。ウェハＷがブレード１１２１上に配置された後にグリッパ１１２３が突起１１２５に向かって前進してポケット１１２７を閉じ、それによってウェハＷをポケット１１２７内にクランプすることができる。
【００５２】
図４の本発明の弁／センサ組立体４４５（又は、図６の本発明の弁／センサ組立体６４５）を有するウェハハンドラ１９の動作中（アーム１１１７が使用されている時）、コントローラ４４９（又は、コントローラ６４９）は、ウェハハンドラ１９が基準点（例えば、送光器４５１又は６８８ａから受光器４５３又は６８８ｂに到達する光ビームをウェハＷの縁が遮る点）と、別の基準点（例えば、スロット１１３１が光ビームを通過させ、受光器４５３又は６８８ｂへ到達させることができるようになる点）との間で運動したステップの数（例えば、ウェハハンドラ１９を駆動するステッパモータの）を計数することができる。それにより、コントローラ４４９（又はコントローラ６４９）は、ウェハＷを適切に位置決めするためのオフセットを導出することができる。
【００５３】
位置決め技術は、以下の一般的なプロセスを使用することによって機能することができる。先ず、ブレード１１２１上に適切に位置決めされたウェハからのデータを収集することによってセンサシステム４４８、６８８を較正する。次にツール１１（図１Ａ）内で処理されるウェハの位置を決定するために、スロット１１３１の縁が光ビーム（送光器４５１又は６８８ａからの）を横切る時、及びウェハの縁が光ビームを横切る時の位置的点を収集する。これらの位置的点を較正用データと比較してウェハオフセット値を計算する。ウェハオフセット値から、基板支持体（図示せず）に対するブレード１１２１の位置を調整する（例えば、ウェハをウェハ支持体上に心合わせする）ことによって、ウェハハンドラ１９は別のチャンバ（例えば、図１Ａの処理チャンバ２９−３５の１つ）の基板支持体上にウェハを心合わせすることができる。
【００５４】
ビーム通過式センサシステムの例
図１２は、ウェハハンドラ１９（図１Ａ）のブレード１１２１（図１１）上のウェハの位置を決定することができるビーム通過式センサシステム１２０１の側面図である。同じようなビーム通過式センサシステムを、本発明の弁／センサ組立体４４５、６４５と共に使用できる。図１２に示すビーム通過式センサシステム１２０１は、ウェハハンドラ１９がウェハＷを輸送する時にウェハハンドラ１９が走行する通路を“通して”光ビーム１２０５を受光器１２０７へ送信するように位置決めされている送光器１２０３を含んでいる。送光器１２０３は、例えば転送チャンバ１５の蓋４１上に位置決めすることができ、また受光器１２０７は、本発明の弁／センサ組立体４４５の取付け板４５７に結合することができる。他の位置も、同様に使用することができる。以下に更に説明するように、ウェハＷが送光器１２０３と受光器１２０７との間に位置決めされると、ウェハＷは送光器１２０３が放出した光ビーム１２０５を遮り、受光器１２０７は光ビーム１２０５を検出できなくなる。ウェハＷが送光器１２０３と受光器１２０７との間に位置決めされていない場合には、受光器１２０７は光ビーム１２０５を検出する。
【００５５】
ビーム通過式センサシステムのためのプロセスの例
図１３は、図１２のビーム通過式センサシステム１２０１を使用する場合のウェハハンドラ１９上のウェハの位置を決定するプロセス１３００の例のフローチャートである。
【００５６】
図１３のステップ１３０１において、ウェハハンドラ１９のブレード１１２１上に適切に心合わせされたウェハを送光器１２０３と受光器１２０７との間を走行させながら、ウェハからのデータを収集することによってセンサシステム１２０１を較正する。データは、例えば（１）適切に心合わせされたウェハの後縁と、スロット１１３１の後縁との間の測定された距離、（２）ウェハのサイズ（例えば、５、６、又は８インチ）、（３）ウェハハンドラ１９が適切に心合わせされたウェハを輸送する時の２つ又はそれ以上の基準点間の測定された距離、（４）スロット１１３１の先縁と後縁との間の測定された距離、（５）送光器１２０３及び受光器１２０７の位置、及び（６）ウェハハンドラ１９のブレード１１２１の走行速度を含むことができる。このデータは格納され、以下に説明するようにウェハハンドラ１９によって輸送されるウェハＷ（例えば、その後の必ずしも適切に心合わせされていないウェハ）のウェハオフセット値を決定するために使用される。データは、例えばコントローラ１２４９（図１２）、コントローラ４４９（図４）、コントローラ６４９（図６）等に格納することができる。
【００５７】
ステップ１３０３においてウェハハンドラ１９は、ウェハＷを転送チャンバ１５から、転送チャンバ１５に結合されている種々のチャンバの１つ（例えば、処理チャンバ２９−３５の１つ）へ輸送する。ウェハハンドラ１９がウェハＷを転送チャンバ１５から別のチャンバへ輸送する時に、ウェハＷの先縁（ブレード１１２１上のウェハＷの遠縁）が送光器１２０３からの光ビーム１２０５を遮るので、受光器１２０７は光ビーム１２０５を検出しなくなる。ウェハＷが光ビーム１２０５を通過した後は、スロット１１３１がウェハハンドラ１９を通して光ビーム１２０５を通過させ、受光器１２０７へ到達させることができるようになる。
【００５８】
ステップ１３０５において、ウェハＷが光ビーム１２０５を遮った時点と、スロット１１３１が光ビーム１２０５をウェハハンドラ１９に通過させることができるようになる時点との間の（受光器１２０７によって検出された）光量の変化が決定される。受光器１２０７の出力は、光ビーム１２０５が受光器１２０７と接触した時の（例えば、光ビーム１２０５がスロット１１３１を通過する時のような、遮られない状態の）第１の信号値を有することができ、光ビーム１２０５が受光器１２０７と接触しない時の（例えば、光ビーム１２０５がウェハＷに衝突した時のような、遮られた状態の）第２の信号値を有することができることに注目されたい。
【００５９】
即ち、受光器１２０７の出力信号は、光ビーム１２０５（ウェハハンドラ１９が光ビームの通路を横切る前は、受光器１２０７に衝突している）がウェハＷの先縁によって遮られ始めると、第１の信号値から第２の信号値へ変化する。ウェハＷの後縁が光ビーム１２０５を通過した後に光ビーム１２０５がスロット１１３１を通過するようになると、受光器１２０７の出力信号は第２の信号値から第１の信号値へ変化する。スロット１１３１の後縁が光ビーム１２０５を通過すると、受光器１２０７の出力信号が変化して第１の信号値から第２の信号値へ戻る。
【００６０】
ステップ１３０７においてコントローラ１２４９は、受光器１２０７の出力信号が第２の信号値（遮られた状態）から第１の信号値（遮られていない状態）へ変化し、そして第２の信号値（遮られた状態）へ戻るまで（例えば、受光器１２０７が第１の信号値を出力している時間中）にウェハハンドラ１９のブレード１１２１が運動したステップの数を計数する。ステップ１３０９においてコントローラ１２４９は、例えば、上述した較正値を格納しているルックアップテーブルによって、このステップカウントを位置値に変換する。次いでステップ１３１１において、この位置値が較正済みデータと比較されてウェハオフセット値が計算される。即ち、ウェハＷのための位置値と、適切に心合わせされたウェハのための先に格納された位置値とが正確に一致することは、ウェハが心合わせされたことを意味している。もしウェハＷのための位置値と、適切に心合わせされたウェハのための先に格納された位置値とが異なれば、ウェハＷは適切に心合わせされていないのである。
【００６１】
ステップ１３１２において、ウェハオフセット値が所定の値と比較される。もしウェハオフセット値が所定の値より大きければ、ステップ１３１３においてコントローラ１２４９はウェハハンドラ１９を停止させるので、オペレータはブレード１１２１上のウェハＷを手動で心合わせすることができる（そしてプロセス１３００を終了させることができる）。そうでなはなく、もしウェハオフセット値が所定の値を越えていなければ、以下に説明するように、ステップ１３１５においてウェハの転送が続行される。
【００６２】
ステップ１３１５に続くステップ１３１７においてコントローラ１２４９は、ウェハオフセット値からウェハハンドラ１９のための補正値を計算する。これらの補正値に基づいて、コントローラ１２４９はウェハハンドラの線形及び／又は回転変位を変更し、ウェハの不整合を調整して心合わせする（ステップ１３１９）。ウェハＷは、1996年10月の米国特許第5,563,798号に開示されている技術を使用して心合わせすることもできる。ウェハハンドラ１９がウェハＷを転送チャンバ１５から処理チャンバ２９へ輸送するものとすれば、ウェハＷを処理チャンバ２９の基板支持体（図示せず）上に配置し、処理することができる。
【００６３】
ステップ１３２１において、ウェハハンドラ１９はウェハＷを転送チャンバ１５に結合されているチャンバ（例えば、図１Ａの処理チャンバ２９−３５の１つ）から、転送チャンバ１５へ輸送する。ウェハハンドラ１９がウェハＷを転送チャンバ１５へ輸送すると、スロット１１３１は、光ビーム１２０５がウェハハンドラ１９を通過して受光器１２０７と接触することを可能にする。スロット１１３１が光ビーム１２０５を通過した後は、ウェハＷの先縁が光ビーム１２０５を遮る。
【００６４】
ステップ１３２３において、スロット１１３１が光ビーム１２０５をウェハハンドラ１９を通過させることを可能にする時点と、ウェハＷの先縁が光ビーム１２０５を遮る時点との間の受光器１２０７の出力信号の変化が決定される。スロット１１３１が光ビーム１２０５を通過可能にする時点における受光器１２０７の出力信号は第１の信号値である。ウェハＷの先縁が光ビーム１２０５を遮った時には、受光器１２０７の出力信号は第２の信号値である。
【００６５】
受光器１２０７の出力信号は、スロット１１３１を通って走行している光ビーム１２０５がウェハＷの先縁によって遮られると、第１の信号値から第２の信号値へ変化する。ステップ１３２５においてコントローラ１３２５は、光ビーム１２０５がスロット１１３１を通過している間にウェハハンドラ１９が運動したステップの数（例えば、受光器１２０７が第１の信号値を出力している時間）を計数する。ステップ１３２７においてコントローラ１２４９は、ステップカウントを位置値に変換する。次いでステップ１３２９において位置値が較正済みデータと比較され、ウェハオフセット値が計算される。次に、ステップ１３３１において、ステップ１３１２−１３１９に関して説明したようにしてウェハＷが心合わせされる。これで、プロセス１３００は終了する。
【００６６】
上述したように、図４の本発明の弁／センサ組立体４４５、図６の本発明の弁／センサ組立体６４５、又は本発明により構成された他の何等かの弁／センサ組立体は、プロセス１３００又はその変形を使用することができる。コントローラ４４９、６４９、及び／又は１２４９は、プロセス１３００の１つ又はそれ以上のステップを遂行するためのコンピュータプログラムコードを含むことができ、また１つ又はそれ以上のコンピュータプログラム製品を含むことができる。
【００６７】
反射式センサシステムの例
図１４は、ウェハハンドラ１９（図１Ａ）のブレード１１２１（図１１）上のウェハの位置を決定することができる反射式センサシステム例の部分側面図である。類似の反射式センサシステムを、本発明の弁／センサ組立体４４５、６４５、又は本発明により構成された他の何等かの弁／センサ組立体と共に使用することができる。
【００６８】
図１４に示す反射式センサシステム１４０１は、送光器１４０３及び受光器１４０５を含み、これらは単一のハウジング１４０７内に収容することも、しないこともできる。送光器１４０３及び受光器１４０５は、例えば本発明の弁／センサ組立体６４５（図７）の上側スロット６９３内に配置することができる。受光器１４０５は、ウェハの存在を指示するためにウェハＷから反射した光ビーム１４０９（送光器１４０３から送信された）を検出することができる（図１２のビーム通過式センサのように、ウェハが存在しないことを指示するために送光器と受光器との間を通過する光ビームを検出するのではない）。
【００６９】
以上のように、反射式センサシステム１４０１の場合には、受光器１４０５の出力信号の変化は、スロット１１３１がそれを通して光ビーム１４０９を通過させることができる時点と、ウェハＷが光ビーム１４０９を受光器１４０５へ向けて反射する時点とを比較して測定される。光ビーム１４０９がスロット１１３１を通過させる場合には、受光器１４０５の出力信号は第１の信号値（遮られた状態）を有している。ウェハＷが光ビーム１４０９を反射する場合には、受光器１４０５の出力信号は第２の信号値（遮られない状態）を有している。受光器１４０５の出力信号の変化は、プロセス１３００（図１３）と類似の技法で、ウェハの位置決めに使用することができる。
【００７０】
ビーム通過式センサシステム１２０１（図１２−１３）も、反射式センサシステム１４０１（図１４）も、ウェハＷがブレード１１２１上に存在するか否かを決定することができる。ウェハハンドラ１９がセンサシステム１２０１、１４０１を通過する時に、もしブレード１１２１上にウェハＷが存在しなければ光ビーム１２０５、１４０９はブレード１１２１の中心孔１１２９（図１１）を通過することができる。ブレード１１２１上にウェハＷが存在すれば、ウェハＷが光ビーム１２０５、１４０９を遮る。ウェハＷの先縁又は後縁の検出も、同様にウェハの存在を指示することができる。光ビーム１２０５、１４０９は、転送チャンバ１５の蓋４１、又は本発明の弁／センサ組立体６４５の上側スロット６９３の何れかに対してある角度をなして投射することができる。角度を付けた光ビームは、受光器１２０７、１４０５が他の光源を検出する可能性を低くする。
【００７１】
以上は、単に本発明の実施の形態の例を説明したに過ぎない。当分野に精通していれば、上述した装置及び方法の本発明の範囲内での変更は容易に明白であろう。上述したように、本発明の弁／センサ組立体４４５、６４５は、どの従来技術のドア組立体と共に使用可能であり、米国特許第5,980,194号に開示されている反射器の使用を含むことができ、そしてどの従来技術のウェハ位置決め技術を使用してもウェハを心合わせすることが可能である。
【００７２】
以上に、本発明の弁／センサ組立体を主として製造ツール１１及び転送チャンバ１５（図１Ａ）に関連して説明したが、転送チャンバ１３又はどのような他のチャンバ、又は製造ツールも同様に構成できることを理解されたい。
【００７３】
従って、本発明をその例示実施の形態に関連して説明したが、他の実施の形態も特許請求の範囲に記載の本発明の思想及び範囲内にあることを理解すべきである。
【図面の簡単な説明】
【図１Ａ】従来技術の自動化された半導体デバイス製造ツールの関連部分の概要上面図である。
【図１Ｂ】従来技術のセンサシステムを説明するのに有用な、図１Ａの転送チャンバの部分分解斜視図である。
【図２】図１Ａの製造ツールの２−２矢視部分断面図であって、角度付きドア組立体を示している。
【図３Ａ】図２の角度付きドア組立体が開位置にある時の側面図である。
【図３Ｂ】図２の角度付きドア組立体が閉位置にある時の側面図である。
【図４】図２−３Ｂの角度付きドア組立体に類似の角度付きドア組立体を使用している第１の本発明の弁／センサ組立体の斜視図である。
【図５】従来技術の垂直ドア組立体の概要側面図である。
【図６】本発明の第２の弁／センサ組立体の側斜視図である。
【図７】図６の本発明の第２の弁／センサ組立体の上面図である。
【図８】図６の本発明の第２の弁／センサ組立体の底面図である。
【図９】図６の本発明の第２の弁／センサ組立体の斜視図であって、図１Ａの転送チャンバに結合されている状態を示す図である。
【図１０】図６−９の本発明の弁／センサ組立体内の図５の垂直ドア組立体の代わりに使用することができる、代替の従来技術の垂直ドア組立体の分解斜視図である。
【図１１】図１Ａ及び１Ｂのウェハハンドラによって使用可能な従来技術のアームの概要図である。
【図１２】図１Ａのウェハハンドラの図１１のブレード上のウェハの位置を決定することができるビーム通過式センサシステムの例の側面図である。
【図１３Ａ】図１２のビーム通過式センサシステムを使用して、ウェハハンドラ上のウェハの位置を決定するための例示プロセスのフローチャートである。
【図１３Ｂ】図１２のビーム通過式センサシステムを使用して、ウェハハンドラ上のウェハの位置を決定するための例示プロセスのフローチャートである。
【図１４】図１Ａのウェハハンドラの図１１のブレード上のウェハの位置を決定することができる反射式センサシステムの例の側面図である。
【符号の説明】
１１  半導体デバイス製造ツール
１３、１５  転送チャンバ
１７、１９  ウェハハンドラ
２１、２３  ロードロック
２９、３１、３３、３５  処理チャンバ
３６  コントローラ
３７  ドア組立体
３８  シール用表面
３９  送光器
４１  転送チャンバの蓋
４３  転送チャンバの底
４５  受光器
４７  転送チャンバのスリット
１３９  転送チャンバの底壁
１４３ａ  転送チャンバのシール可能な開口
１６５  弁座
１７２  Ｏリング
１７３  シャフト部分
１７５  アクチュエータ組立体
１７７  駆動部分
１７９  シリンダ
４３７  角度付きドア組立体
４４５、６４５  弁／センサ組立体
４４７、６４７  取付け機構
４４８、６８８  センサシステム
４４９、６４９、１２４９、１４４９  コントローラ
４５１、６８８ａ、１２０３、１４０３  送光器
４５３、６８８ｂ、１２０７、１４０５  受光器
４５７  水平取付けプラットフォーム
４５９  垂直側壁
４６３、６６３ｂ  ビューポート
４６５、１２０５、１４０９  光ビーム
４６７  蓋内の孔
５４３ｂ  シール可能な開口
５４４  チャンバの表面
５４５  へら状構造
５４７  シャフト部分
５４９  空気シリンダ
５５１  へら状構造の下側部分
６８２  転送チャンバの側壁
６８３  アダプタブロック
６８５  アダプタブロックの底壁
６８９  アダプタブロックの上壁
６９３  上側スロット
６９５  下側スロット
６９７  蓋
６９８  ラッチング機構
６９９  アダプタブロックの前壁
７００  アダプタブロックの後壁
１１１１  膨張可能な部材
１１１３  前板
１１１５  後板
１１１７  ウェハハンドラのアーム
１１１９  アームのリスト
１１２１  アームのブレード
１１２３  アームのグリッパ
１１２５  アームのシューズ
１１２７  アームのポケット
１１３１  アームのスロット
１２０１  ビーム通過式センサシステム
１４０１  反射式センサシステム
１４０７  ハウジング
【図１Ａ】
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【図１Ｂ】
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【図２】
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【図３Ａ】
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【図３Ｂ】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３Ａ】
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【図１３Ｂ】
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【図１４】
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